package com.day22.java;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * 一、Map的实现类的结构：
 * \----Map：双列数据，存储key-value对的数据  ----类似于高中的函数；y = f(x)
 *      \----HashMap：作为Map的主要实现类;线程不安全，效率高;存储null的key和value
 *          \----LinkedHashMap：保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历
 *                    原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素
 *                    对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
 *      \----TreeMap：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
 *                    底层使用红黑树
 *      \----Hashtable：作为古老的实现类;线程安全，效率低;不能存储null的key和value
 *          \----Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 *
 *     HashMap的底层：数组 + 链表（jdk7及之前）
 *                    数组 + 链表 + 红黑树（jdk8）
 *
 * 面试题：
 * 1.HashMap的底层实现原理？
 * 2.HaspMap 和 Hashtable的异同？
 * 3.CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲）
 *
 * 二、Map结构的理解：
 *   Map中的key:无序、不可重复的，使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode()
 *                                                      （以HashMap为例）
 *   Map中的value:无序、可重复的，使用Collection存储所有的value ---> value所在的类要重写equals()
 *   一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
 *   Map中的entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry
 *
 * 三、HashMap的底层实现原理？
 *  以jdk 7为例说明：
 *   HaspMap map = new HashMap()：
 *   在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table
 *   ...可能已经执行过多次put...
 *   map.put(key1，value1)：
 *   首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的
 *   存放位置。
 *   如果此位置上的数据为空，此时kay1-value1添加成功 ---> 情况1
 *   如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置存在一个或多个数据（以链表的形式存在）），比较key1
 *   和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
 *      如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时kay1-value1添加成功 ---> 情况2
 *      如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，
 *      继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法,比较：
 *          如果equals()返回false：此时kay1-value1添加成功 --->情况3
 *          如果equals()返回true：使用value1替换value2
 *
 *    补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储
 *
 *    在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空）时，扩容。
 *    默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来
 *
 *    jdk 8相较于jdk 7在底层实现方面的不同：
 *    1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
 *    2.jdk 8底层的数据是：Node[],而非Entry[]
 *    3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
 *    4.jdk7底层结构只有：数组 + 链表;jdk8中底层结构：数组 + 链表 + 红黑树
 *      4.1形成链表时，七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8:旧的元素指向新的元素)
 *      4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，
 *      此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储
 *
 *      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY: HaspMap的默认容量，16
 *      DEFAULT_LOAD_FACTOR: HashMAp的默认加载因子：0.75
 *      threshold：扩容的临界值 = 容量 * 填充因子：16 * 0.75 => 12
 *      TREEIFY_THRESHOLD: Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树 ：8
 *      Min_TREEIFY_CAPACITY: 桶中的Node被树化时最小的hash表容量：64
 *
 *      加载因子（负载因子）决定HashMap的数据密度
 *
 * 四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）
 *     源码中：
 *     static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V>{
 *         Entry<K,V>,before,after;//能够记录添加的元素的先后顺序
 *         Entry(int hash,K key,V value,Node<K,V> next){
 *              super(hash,key,value,next);
 *         }
 *     }
 *
 * 五、Map中定义的方法：
 * 添加、删除、修改操作：
 * Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
 * void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 * Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
 * void clear():清空当前map中的所有数据
 * 元素查询的操作：
 * Object get(Object key):获取指定key对应的value
 * boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
 * boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
 * int size():返回map中key-value对的个数
 * boolean isEmpty():判断当前map是否为空
 * boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
 * 元视图操作的方法：
 * Set keySet():返回所有key构成的Set集合
 * Collection values():返回所有value构成的Collection集合
 * Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 * 总结：常用方法：
 * 添加：put(Object key,Object value)
 * 删除：remove(Object key)
 * 修改：put(Object key,Object value)
 * 查询：get(Object key)
 * 长度：size()
 * 遍历：keySet() / values() / entrySet()
 */
public class MapTest {
    /*
    元视图操作的方法：
 * Set keySet():返回所有key构成的Set集合
 * Collection values():返回所有value构成的Collection集合
 * Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
     */
    @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //遍历所有的key集：keySet()
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println();
        //遍历所有的value集：values()
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println();
        //遍历所有的key-value
        //方式一：entrySet():
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();
        //方式二：
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while (iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "===" + value);
        }
    }


    /*
    元素查询的操作：
 * Object get(Object key):获取指定key对应的value
 * boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
 * boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
 * int size():返回map中key-value对的个数
 * boolean isEmpty():判断当前map是否为空
 * boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
     */
    @Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //Object get(Object key)
        System.out.println(map.get(45));
        //containsKey(Object key)
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);
        //containsValue(Object value)
        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);

        map.clear();
        System.out.println(map.isEmpty());

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("AA",123);
        map1.put(45,123);
        map1.put("BB",56);
        System.out.println(map.equals(map1));
    }

    /*
    添加、删除、修改操作：
  Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
  void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
  Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
  void clear():清空当前map中的所有数据
     */
    @Test
    public void test3(){
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //修改
        map.put("AA",87);

        System.out.println(map);

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);

        map.putAll(map1);
        System.out.println(map1);

        //remove(Object key)
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //clear()
        map.clear();//与map = null;操作不同
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }

    @Test
    public void test2(){
//        Map map = new LinkedHashMap();
        Map map = new HashMap();
        map = new LinkedHashMap();
        map.put(123,"AA");
        map.put(345,"BB");
        map.put(12,"CC");
        System.out.println(map);
    }

    @Test
    public void test1(){
        Map map = new HashMap();
//        map = new Hashtable();
        map.put(null,123);
    }
}
